عناوین پایان‌نامه و سمینارهای کارشناسی ارشد
رشته مهندسی عمران – مهندسی زلزله

دوره هجدهم سال تحصیلی ۱۳۹۱-۱۳۹۰

 

نگار افشار حسنی
تاثیر دومولفه افقی زلزله بر ایمنی در برابر خرابی پیشرونده ساختمانهای قاب خمشی بتنی نامتقارن در پلان
پایداری ساختمانها در روشهای سنتی طراحی از طریق اعمال ضرایب بار و مقاومت تامین میشود و بطور کلی بارگذاری های بیش از حدی که منجر به ایجاد خرابی در اعضاء سازه ای و یا سازه می شود، در نظرگرفته نمی شود. پیشرفت درتکنیک های تحلیل و طراحی سازه ها و گسترش مفاهیم طراحی بر اساس عملکرد همزمان با مشاهده انهدام برخی سازه ها در اثر حوادث طبیعی و غیره طبیعی، محققان را به سمت بررسی سازه ها در شرایطی بسیار فراتر از شرایط سرویس که در طراحی های معمولی در نظر گرفته می شود، سوق داده است. در سالهای اخیر حوادثی طبیعی نظیر زلزله های نورتریج ۱۹۹۴ و کوبه ۱۹۹۵ و همچنین حوادثی غیر طبیعی مانند بمب گذاری ساختمان فدرال مورا ۱۹۹۵ و حملات تروریستی به ساختمانهای مرکز تجارت جهانی ۲۰۰۱، تجربه شکست سازه ای اعضا و گسترش آن و سرانجام انهدام پیش رونده سازه شده که نتیجه آن از دست رفتن زندگی انسانهای زیاد و ضررهای اقتصادی کلانی بوده است. به همین دلیل است که انهدام پیش رونده در طول دهه گذشته بسیار مورد توجه قرار گرفته است. انهدام پیش رونده عبارت است از شکست در کل سازه و یا بخش نسبتاً وسیعی از آن، ناشی از حوادث محلی مانند شکست در یک یا چند عضو باربر ثقلی و عدم توانایی اعضای مجاور برای باز توزیع اضافه بار از طریق مسیری که بتواند پایداری و پیوستگی کلی را حفظ کند. مطابق تعریفASCE 7-05 انهدام پیش رونده عبارت است از پخش شدن شکست اولیه محلی از المانی به المان دیگر که نتیجه آن تخریب کل سازه ها و یا بخش وسیعی از آن است. در این رساله تلاش شده است، تا عملکرد لرزه ای ساختمانهای قاب خمشی بتنی با سیستم باربر لرزه ای قاب خمشی ویژه دارای عدم تقارن از لحاظ جرم در پلان که طبقه آئین نامه طراحی ساختمانها در برابر زلزله (استاندارد ۲۸۰۰) طراحی شده اند مورد بررسی قرار گیرند و کارایی آنها در هنگام اعمال خروج از مرکزیت ارزیابی گردد. همچنین میزان پیشرونده بودن خرابی با توجه به شاخص های بررسی شده ارزیابی گردد.
مدلسازی دوبعدی محدودیت هایی را در اخذ نتایج، به ویژه در لحاظ کردن تاثیر پیچش بر پاسخ های مورد نظر بوجود میاورد، به همین دلیل در این مطالعه از مدل های سه بعدی استفاده گردیده است. به منظور بررسی موضوع ۲ ساختمان ۳ و ۶ طبقه بتنی با سیستم قاب خمشی ویژه مورد مطالعه قرار گرفته است. بدین منظور در ابتدا هریک از ساختمانهای مذکور بعنوان ساختمان مبنا طراحی گردیده و برای بررسی نتایج در ساختمانهای نامتقارن بدون در نظر گرفتن اثر ضوابط طراحی، با تغییر محل مرکز جرم به میزان ۱۰ و ۲۰درصد، ساختمانهای نامتقارن بدست آمده اند، برای ارزیابی سازه ها تحلیل های دینامیکی افزاینده (IDA) تحت ۲۲ شتاب نگاشت زلزله روی سازه های فوق انجام گردیده و سپس بمنظور کاهش حساسیت پاسخ ها به رکورد های انتخابی میانه مقادیر بدست آمده از ۲۲ شتابنگاشت به عنوان مبنای مطالعات قرار گرفته است. از جمله نتایج این تحقیق را میتوان کاهش سطح مقاومت سازه در برابر خرابی پیشرونده تحت زلزله دو مولفه ای نسبت به زلزله یک مولفه ای عنوان کرد.

فاطمه احمدی
اثر گسلش سطحی بر گروه شمع

 

گسلش پدیده ایست که در زمان وقوع زمین لرزه به سبب جابجایی نسبی زمین در دو طرف گسل رخ می دهد و بر اثر آن سطح زمین متحمل گسیختگی خواهد شد. با نگاهی به تاریخچۀ زلزله های شدیدی که در گذشته رخ داده اند، به این مهم دست خواهیم یافت که برخی از خسارت های قابل‌توجه و جبران‌ ناپذیر که به سازه های مختلف و تأسیسات صنعتی با اهمیت وارد آمده اند، در اثر پدیدۀ گسلش سطحی بوده است. مطالعات میدانی تخریب سازه ای تحت اثر گسلش، در طول زلزله های ترکیه و تایوان در سال ۱۹۹۹ به عنوان نقطه عطفی در روند تحقیق و مطالعه در زمینه گسلش سطحی شناخته شده است.
هدف این تحقیق بررسی اثر گسلش سطحی بر گروه شمع می باشد. تاکنون کارهای انجام شده در این حوزه، به بررسی مکانیزم گسلش نرمال و اندرکنش آن با گروه شمع، با فرض رفتار الاستیک شمع، پرداخته است. نوآوری موجود در تحقیق حاضر، ارائه یک روش مناسب برای در نظرگیری رفتار الاستوپلاستیک شمع، همچنین بررسی گسل معکوس در مدل‌سازی عددی می‌باشد. در این روش برای تعریف رفتار الاستوپلاستیک شمع، از نمودار لنگر- انحنا در نرم افزار ABAQUS استفاده شده است.
اگرچه هدف اصلی این مطالعه بررسی مکانیزم گسلش شیب لغز و اندرکنش آن با گروه شمع است،اما در گام اول، مدل‌سازی در میدان آزاد با استفاده از روش المان محدود انجام شده است. در حالت انتشار گسل نرمال با نتایج دانشگاه Dundee و در حالت انتشار گسل معکوس با نتایج آزمایشگاهی پژوهشگاه بین المللی زلزله‌شناسی و مهندسی زلزله مقایسه شده است. مدل رفتاری مورد استفاده برای خاک، مدل موهر-کولمب با قابلیت نرم‌شدگی می-باشد که قبلا در مطالعات بسیاری، از آن استفاده شده است و در این تحقیق نیز جواب های مناسبی را ارائه داده است.
در گام بعدی، اندرکنش گسلش و گروه شمع در مدل عددی مورد توجه قرار گرفته است. ابتدا موقعیت فونداسیون در هر دو حالت گسل نرمال و معکوس مورد بررسی قرار گرفته است. برای بررسی اثر موقعیت فونداسیون نسبت به گسل، فونداسیون با درصد آرماتور ثابت در موقعیت های مختلف قرار داده شده و پاسخ گروه شمع، بررسی شده است. به دلیل فرض صلب بودن اتصال شمع با سرشمع و درنتیجه با خروج یک شمع از حالت باربری، انتقال لنگر به سایر شمع ها صورت می گیرد و بسته به موقعیت گسل، باعث بازتوزیع لنگر خمشی در شمع ها می شود. نتایج مطالعه حاضر نشان می دهد شمع ها با ورود به ناحیه غیرخطی، لنگر خمشی کمتری متحمل می شوند و در نتیجه، تنش در سرشمع و کرنش در خاک به صورت یکنواخت تر توزیع می گردد. با این وجود، سرشمع، دوران و جابجایی بیشتری را تحمل می نماید. در ادامه مطالعات، تاثیر افزایش درصد آرماتوربر پاسخ گروه شمع مورد بررسی قرار گرفت و مشاهده شد که با افزایش درصد آرماتور، شمع جابجایی گسلش بیشتری را بدون وارد شدن به ناحیه غیرخطی تحمل کرده و دوران سرشمع کاهش می یابد

حمید توکلیان فردوسیه
مطالعات تجربی اثرات تیغه های فولادی در کاهش اثرات مود نوسانی سیال در مخازن رو زمینی فولادی نفتی به کمک آزمایش های میز لرزان

 

رفتار لرزه ای مخازن ذخیره مایعات در هنگام وقوع زلزله، با توجه به حیاتی یا خطرزا بودن محتویات آنها، از اهمیت ویژه ای برخوردار می باشد و تجربیات زلزله های گذشته نشان از آسیب های وارد بر مخازن دارند.
یکی از دلایل شایع خرابی در مخازن ذخیره نفت، تلاطم سیال است که باعث بوجود آمدن نیروهای اضافی در سقف و دیواره می باشد. تیغه های میراگر به عنوان ابزاری شناخته شده برای تامین میرایی در مخازن متحرک می باشند اما در مورد امکان استفاده از آنها در مخازن ذخیره نفت که تحت تحریک زلزله دارای ماهیت حرکتی می باشند جای سوال است. تیغه های فوق همواره با اشکال گوناگون در مخازن متحرک از جمله مخازن حمل مایعات، مخازن سوخت اتومبیل ها، هواپیماها و پرتابه ها برای کنترل نوسانات مایع مورد استفاده بوده اند.
با توجه به مطالب بیان شده، در این تحقیق سعی شده است به این سوال پاسخ داده شود که تاثیر تیغه های میراگر در مخازن استوانه ای ذخیره مایعات تحت اثر زلزله چگونه است.
با آزمایش هایی که بر مخازن مختلف تحت اثر زلزله های طبس، ایرپینیا و السنترو و با فرض های منطقی در مورد تیغه های رینگی انجام شدند، نشان داد که تیغه های استفاده شده می توانند باعث کاهش تا حدود ۴۵ درصد در ارتفاع تلاطم سیال و تا ۱۰۰ درصد در سطح تر شده سقف مخزن و افزایش میرایی مود ضربانی تا ۷۰ درصد گردد. همچنین مقادیر Freeboard آئین نامه های API650 و آئین نامه صنعت نفت ایران در بعضی زلزله های خاص کافی نبوده و نیاز به بازنگری در آئین نامه ها داریم